一种永磁中压双电源转换开关电器 |
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| 申请号 | CN201611050811.8 | 申请日 | 2016-11-25 | 公开(公告)号 | CN106356208A | 公开(公告)日 | 2017-01-25 |
| 申请人 | 贵州泰永长征技术股份有限公司; | 发明人 | 黄正乾; 苏铁锋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种采用永磁机构的中压双电源转换 开关 电器，其采用 机电一体化 设计，设置有电气和机械双重联 锁 ，采用永磁机构作为驱动和保持的主要动 力 ，采用 弹簧 作为主要分闸动力与合闸缓冲，设有底盘车和梅花触头结构，设有紧急手动分闸和手动合闸功能，设有动触头进出助力机构，设有底盘车合闸闭锁机构，设有合闸与分闸的液压缓冲机构，结构简单，性能稳定，可靠性好，机械寿命长。采用抽出式结构，极大地提高了安装和维护的方便性。采用电容作为永磁机构驱动电源，用于完成两路中压电源的相互切换。本发明实现了转换开关的自动转换、电操转换和手动转换全方位操作功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种永磁机构中压双电源自动转换开关电器，其特征在于：该自动转换开关电器主要包括：A电源组件、B电源组件、机架（2）、充电电容（8）、底盘车（12）、底盘车合闸闭锁机构（14）、活门驱动器（15）、安装基板（16）、手动紧急分闸机构（17）、动触头进出助力机构（18）、拉杆（19）、摇臂（20）、手柄（21）、摇动把手（24）、底盘车丝杆方轴（25）、底盘车解锁板配备有底盘车（26）、闭锁拐臂（27）、手动紧急分闸机构转轴（28）、方孔（29）、助力机构转轴（30）、摆臂（31）、、分闸液压缓冲器机构（37）、负载端触臂（45）、手动紧急合闸机构（52）、左电源柜辅助装置（57）、左电源柜辅助装置（58）； |
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| 说明书全文 | 一种永磁中压双电源转换开关电器技术领域[0001] 本发明属于机电技术领域，特别涉及一种永磁中压双电源转换开关电器。 背景技术[0002] 在机电行业，目前市面上所谓的中压双电源转换开关实际上是由两台中压断路器组合而成，不仅体积大而且只有电气联锁功能，同时联锁可靠性也较低。不能适应现代市场的需要。故开发一种一体化结构，体积小，且机电联锁可靠的中压双电源转换开关成为必然趋势。 发明内容[0004] 一种永磁机构中压双电源自动转换开关电器，其主要包括：A电源组件、B电源组件、机架、充电电容、底盘车、底盘车合闸闭锁机构、活门驱动器、安装基板、手动紧急分闸机构、动触头进出助力机构、拉杆、摇臂、手柄、连杆、摇动把手、底盘车丝杆方轴、底盘车解锁板配备有底盘车、闭锁拐臂、手动紧急分闸机构转轴、方孔、助力机构转轴、摆臂、驱动连杆、分闸液压缓冲器机构、负载端触臂、手动紧急合闸机构、左电源柜辅助装置、左电源柜辅助装置；——所述A电源组件包括：A电源拐臂机构、A电源永磁体驱动机构、A电源机械联锁机构、A电源连杆、A电源电源合分闸状态指示牌、A电源固封极柱辅助触头装置、A电源固封极柱、A电源合闸闭锁压臂、A电源轴向限位机构、A电源紧急手动分闸拉杆、A电源端触臂、A电源分闸弹簧、A电源合闸液压缓冲器机构、A电源手动合闸复位弹簧、A电源拐臂安装底座、A电源电操机构； ——所述B电源组件包括：B电源合分闸状态指示牌、B电源连杆、B电源机械联锁机构、B电源永磁体驱动机构、B电源拐臂机构、B电源固封极柱辅助触头装置、B电源固封极柱、B电源合闸闭锁压臂、B电源紧急手动分闸拉杆、B电源轴向限位机构、B电源分闸弹簧、B电源端触臂、B电源手动合闸复位弹簧、B电源合闸液压缓冲器机构、B电源拐臂安装底座、B电源电操机构； ——所述A电源固封极柱、 B电源固封极柱并排并用螺栓连接在机架上，机架安装在底盘车上；A电源拐臂安装底座、B电源拐臂安装底座均安装在机架上；A电源拐臂机构、B电源拐臂机构分别安装在A电源拐臂安装底座、B电源拐臂安装底座上，A电源永磁体驱动机构、B电源永磁体驱动机构用螺栓紧固在机架的相应位置，A电源机械联锁机构、B电源机械联锁机构分别安装在A电源永磁体驱动机构、B电源永磁体驱动机构上，底盘车合闸闭锁机构紧固在机架；A电源紧急手动分闸拉杆、B电源紧急手动分闸拉杆分别与A电源连杆、B电源连杆连接；所述A电源手动合闸复位弹簧、B电源手动合闸复位弹簧分别与手动紧急合闸机构的上、下端相连接; ——所述A电源拐臂机构一侧与A电源固封极柱、A电源分闸弹簧连接，另一侧与A电源永磁驱动机构连接；B电源拐臂机构一侧与B电源固封极柱和B电源分闸弹簧连接，另一侧与B电源永磁驱动机构连接；A电源端触臂与A电源固封极柱电源接口紧固联接，负载端触臂与A、B电源端固封极柱负载接口紧固联接，B电源端触臂与B电源固封极柱电源接口紧固链接。 [0005] 当电源需要从A电源转到B电源时，充电电容给处于合闸状态的A电源永磁机构线圈通电，A电源永磁机构之动静铁芯分离，A电源分闸弹簧驱动A电源固封极柱分断电流，A电源永磁机构动铁芯带动A电源机械互锁连杆移动并分别通过驱动连杆带动辅助触头旋转、A电源连杆带动A电源电源合分闸状态指示牌旋转，A电源一方完成断电功能；当A电源方完成分闸后，充电电容给处于分闸状态的B电源永磁机构线圈通电，B电源永磁机构之动静铁芯吸合，B电源拐臂机构在B电源永磁机构驱动下带动处于分闸状态的B电源固封极柱合闸，同时压缩B电源分闸弹簧完成储能，B电源永磁机构动铁芯带动B电源机械互锁连杆移动并分别通过驱动连杆带动辅助触头旋转、驱动B电源连杆带动B电源合分闸状态指示牌旋转，底盘车合闸闭锁机构压紧底盘车闭锁拐臂，实现合闸后底盘车摇进摇出闭锁功能。 [0006] 所述中压双电源转换开关电器设有手动紧急分闸机构；将手柄插入紧急手动分闸机构转轴方孔旋转，紧急手动分闸机构拉动永磁机构之动铁芯与静铁芯分离，从而带动固封极柱动静触头分离，完成紧急手动分闸功能。 [0007] 所述中压双电源转换开关电器设有手动紧急合闸机构；将手柄插入手动紧急合闸机构的摇臂孔中，向上或向下搬动手柄，可实现A电源或B电源的手动合闸。 [0008] 所述中压双电源转换开关电器设有动触头进出助力机构；将手柄插入动触头进出助力机构转轴方孔中旋转，两侧摆臂伸出并正或逆时针摆动，借助左电源柜辅助装置、左电源柜辅助装置向里或向外推动开关本体。 [0009] 所述中压双电源转换开关电器设有底盘车合闸闭锁机构；当A或B电源合闸后，A电源拐臂机构或B电源拐臂机构通过B电源合闸闭锁压臂或拉杆驱动底盘车合闸闭锁机构压紧底盘车闭锁拐臂，锁紧底盘车；摇动把手、底盘车丝杆方轴、底盘车解锁板均位于底盘车闭锁拐臂下端，用于底盘车的能摇进摇出。 [0010] 所述中压双电源转换开关电器设有A电源合分闸状态指示牌、B电源合分闸状态指示牌；当电源合闸或分闸时，A电源永磁机构、B电源永磁机构动铁芯带动A电源连杆、B电源连杆并驱动A电源合分闸状态指示牌、B电源合分闸状态指示牌旋转，正确显示电源的分合闸状态。 [0011] 所述中压双电源转换开关电器设有A电源拐臂机构、B电源拐臂机构、A电源轴向限位机构、B电源轴向限位机构，A电源轴向限位机构、B电源轴向限位机构限制A电源拐臂机构、B电源拐臂机构轴向串动，不影响A电源拐臂机构、B电源拐臂机构正常转动。 [0012] 所述中压双电源转换开关电器设有分闸液压缓冲器机构，以吸收分闸后系统剩余能量，防止系统刚性碰撞。 [0013] 所述中压双电源转换开关电器设有A电源合闸液压缓冲器机构、B电源合闸液压缓冲器机构，以吸收系统合闸剩余能量，防止系统合闸弹跳。 [0014] 所述中压双电源转换开关电器设有活门驱动器，当转换开关本体推进时，会借助活门驱动器）打开配电柜中的活门。 [0015] 所述中压双电源转换开关电器设有A电源机械联锁机构、B电源机械联锁机构，A电源连杆固定在A电源永磁驱动机构上；B电源连杆固定在B电源永磁驱动机构上，A电源连杆与B电源连杆相互搭扣，保证系统两路电源不能同时合闸，只能处于一合一分或两路都分状态，从而实现中压双电源转换开关真正机电联锁。 [0016] 本中压双电源转换开关采用机电一体化设计，设置有电气和机械双重联锁，采用永磁机构作为驱动和保持的主要动力，采用弹簧作为主要分闸动力与合闸缓冲，设有底盘车和梅花触头结构，设有紧急手动分闸和手动合闸功能，设有动触头进出助力机构，设有底盘车合闸闭锁机构，设有合闸与分闸的液压缓冲机构，结构简单，性能稳定，可靠性好，机械寿命长。采用抽出式结构，极大地提高了安装和维护的方便性。采用电容作为永磁机构驱动电源。附图说明 [0017] 图1为本发明永磁中压双电源转换开关电器的立体图一；图2为本发明永磁中压双电源转换开关电器的立体图二； 图3为本发明永磁中压双电源转换开关电器的主视图； 图4为本发明永磁中压双电源转换开关电器的左视图； 图5为本发明永磁中压双电源转换开关电器左视图的剖面图； 图6为本发明永磁中压双电源转换开关电器的右视图； 图7为本发明永磁中压双电源转换开关电器右视图的剖面图； 图8为本发明永磁中压双电源转换开关电器的整体后视图。 [0018] 图中：1-A电源拐臂机构、2-机架、3-A电源永磁体驱动机构、4-A电源机械联锁机构、5-A电源连杆、6-A电源电源合分闸状态指示牌、7-B电源电源合分闸状态指示牌、8-充电电容、9-B电源连杆、10-B电源机械联锁机构、11-B电源永磁体驱动机构、12-底盘车、13-B电源拐臂机构、14-底盘车合闸闭锁机构、15-活门驱动器、16-安装基板、17-手动紧急分闸机构、18-动触头进出助力机构、19-拉杆、20-摇臂、21-手柄、22-B电源固封极柱辅助触头装置、23-B电源驱动连杆、24-摇动把手、25-底盘车丝杆方轴、26-底盘车解锁板配备有底盘车、27-闭锁拐臂、28-手动紧急分闸机构转轴、29-方孔、30-助力机构转轴、31-摆臂、32-A电源固封极柱辅助触头装置、33- A电源驱动连杆、34-A电源固封极柱、 35-B电源固封极柱、36-A 电源合闸闭锁压臂、37-分闸液压缓冲器机构、38-B 电源合闸闭锁压臂、39-A电源轴向限位机构、40-A电源紧急手动分闸拉杆、41-B电源紧急手动分闸拉杆、42-B电源轴向限位机构、43-B电源分闸弹簧、44-B电源端触臂 、45-负载端触臂、 46-A电源端触臂、47-A电源分闸弹簧、48-A电源合闸液压缓冲器机构、49-A电源手动合闸复位弹簧、50-B电源手动合闸复位弹簧50、51-B电源合闸液压缓冲器机构、52-手动合闸机构、53-A电源拐臂安装底座、 54-B电源拐臂安装底座、55-A电源电操机构、56-B电源电操机构、57-左电源柜辅助装置、 58-左电源柜辅助装置。 具体实施方式[0019] 下面结合附图对本发明进行详述。 [0020] 如图1～8所示， 一种采用永磁机构的新型中压自动转换开关电器，其主要包括：A电源组件、B电源组件、机架2、充电电容8、底盘车12、底盘车合闸闭锁机构14、活门驱动器15、安装基板16、手动紧急分闸机构17、动触头进出助力机构18、拉杆19、摇臂20、手柄21、摇动把手24、底盘车丝杆方轴25、底盘车解锁板配备有底盘车26、闭锁拐臂27、手动紧急分闸机构转轴28、方孔29、助力机构转轴30、摆臂31、分闸液压缓冲器机构37、负载端触臂45、手动紧急合闸机构52、左电源柜辅助装置57、左电源柜辅助装置58。 [0021] A电源组件包括：A电源拐臂机构1、A电源永磁体驱动机构3、A电源机械联锁机构4、A电源连杆5、A电源电源合分闸状态指示牌6、A电源固封极柱辅助触头装置32、A电源驱动连杆33、A电源固封极柱34、A 电源合闸闭锁压臂36、A电源轴向限位机构39、A电源紧急手动分闸拉杆40、A电源端触臂 46、A电源分闸弹簧47、A电源合闸液压缓冲器机构48、A电源手动合闸复位弹簧49、A电源拐臂安装底座53、A电源电操机构55；B电源组件包括：B电源合分闸状态指示牌7、B电源连杆9、B电源机械联锁机构10、B电源永磁体驱动机构11、B电源拐臂机构13、B电源固封极柱辅助触头装置22、B电源驱动连杆23、B电源固封极柱35、B电源合闸闭锁压臂38、B电源紧急手动分闸拉杆41、B电源轴向限位机构 42、B电源分闸弹簧43、B电源端触臂44、B电源手动合闸复位弹簧50、B电源合闸液压缓冲器机构51、B电源拐臂安装底座54、B电源电操机构56。 [0022] 如图3所示，A电源固封极柱34、 B电源固封极柱35并排并用螺栓连接在机架2上，机架2安装在底盘车12上；A电源拐臂安装底座53、B电源拐臂安装底座54均安装在机架2上。A电源拐臂机构1 、B电源拐臂机构13分别安装在A电源拐臂安装底座53、B电源拐臂安装底座54上，A电源永磁体驱动机构3、B电源永磁体驱动机构11用螺栓紧固在机架2的相应位置，A电源机械联锁机构4、B电源机械联锁机构10分别安装在A电源永磁体驱动机构3、B电源永磁体驱动机构11上，底盘车合闸闭锁机构14紧固在机架2。 [0023] A电源拐臂机构1一侧与A电源固封极柱34和A电源分闸弹簧47连接，另一侧与A电源永磁驱动机构3连接；B电源拐臂机构13一侧与B电源固封极柱35和B电源分闸弹簧43连接，另一侧与B电源永磁驱动机构11连接。摇动把手24、底盘车丝杆方轴25、底盘车解锁板配备有底盘车26均位于底盘车闭锁拐臂27下端，用于底盘车的能摇进摇出。A电源紧急手动分闸拉杆40、B电源紧急手动分闸拉杆41分别与A电源连杆4、B电源连杆10连接。A电源端触臂46与A电源固封极柱34电源接口紧固联接；负载端触臂45与A、B电源端固封极柱负载接口紧固联接； B电源端触臂44与B电源固封极柱35电源接口紧固链接。A电源手动合闸复位弹簧 49、B电源手动合闸复位弹簧50分别与手动紧急合闸机构52的上、下端相连接。 [0024] 本中压双电源转换开关配备有手动紧急分闸机构17。将手柄21插入紧急手动分闸机构转轴28方孔旋转，紧急手动分闸机构17拉动永磁机构之动铁芯与静铁芯分离，从而带动固封极柱动静触头分离，完成紧急手动分闸功能。 [0025] 本中压双电源转换开关配备有手动紧急合闸机构。将手柄21插入手动紧急合闸机构52的摇臂20孔中，向上或向下搬动手柄，可实现A电源或B电源的手动合闸。 [0026] 本中压双电源转换开关配备有动触头进出助力机构18。将手柄21插入动触头进出助力机构转轴30方孔29中旋转，两侧摆臂31伸出并正（逆）时针摆动，借助左电源柜辅助装置57、左电源柜辅助装置58向里或向外推动开关本体。 [0027] 本中压双电源转换开关配备有底盘车合闸闭锁机构14。当A（或B）电源合闸后，A电源拐臂机构1或B电源拐臂机构13通过B电源合闸闭锁压臂38或拉杆19驱动底盘车合闸闭锁机构14压紧底盘车闭锁拐臂27，锁紧底盘车，底盘车不能摇进摇出。 [0028] 本中压双电源转换开关配备有A电源合分闸状态指示牌6、B电源合分闸状态指示牌7。当电源合闸或分闸时，A电源永磁机构3、B电源永磁机构11动铁芯带动A电源连杆5、B电源连杆9并驱动A电源合分闸状态指示牌6、B电源合分闸状态指示牌7旋转，正确显示电源的分合闸状态。 [0029] 本中压双电源转换开关配备有A电源拐臂机构1、B电源拐臂机构13、A电源轴向限位机构39、B电源轴向限位机构42，A电源轴向限位机构39、B电源轴向限位机构42限制A电源拐臂机构1、B电源拐臂机构13轴向串动，由于其采用滚轮机构，摩擦力很小，不影响A电源拐臂机构1、B电源拐臂机构13正常转动。 [0030] 本中压双电源转换开关配备有分闸液压缓冲器机构37，以吸收分闸后系统剩余能量，防止系统刚性碰撞。 [0031] 本中压双电源转换开关配备有A电源合闸液压缓冲器机构48、B电源合闸液压缓冲器机构51，以吸收系统合闸剩余能量，防止系统合闸弹跳。 [0032] 本中压双电源转换开关配备有活门驱动器15，当转换开关本体推进时，会借助活门驱动器15打开配电柜中的活门。 [0033] A电源拐臂机构1、B电源拐臂机构13一侧与A电源固封极柱34、B电源固封极柱35和B电源分闸弹簧43、A电源分闸弹簧47连接，另一侧与A电源永磁机构3、B电源永磁机构11连接，当A电源永磁机构3、B电源永磁机构11线圈所通电流磁性与永磁体磁性同向时，A电源永磁机构3或B电源永磁机构11静动铁芯吸合，A电源固封极柱34或B电源固封极柱35合闸，同时A电源永磁机构3、B电源永磁机构11被压缩储能；当A电源永磁机构3或B电源永磁机构11线圈所通电流磁性与永磁体磁性反向时，A电源永磁机构3或B电源永磁机构11静动铁芯在B电源分闸弹簧43或A电源分闸弹簧47驱动下迅速分开，A电源固封极柱34或B电源固封极柱35合闸分闸。 [0034] 本转换开关设有A电源机械联锁机构4、B电源机械联锁机构10，A电源连杆4固定在A电源永磁驱动机构3上；B电源连杆10固定在B电源永磁驱动机构11上，A电源连杆4与B电源连杆10相互搭扣，保证系统两路电源不能同时合闸，只能处于一合一分或两路都分状态，实现了中压双电源转换开关真正机电联锁功能。 [0035] 如图1～8所示，当电源需要从A电源转到B电源时，充电电容8给A电源方（合闸状态）A电源永磁机构3线圈通电，A电源永磁机构3之动静铁芯分离，A电源分闸弹簧47驱动A电源固封极柱34分断电流，A电源永磁机构3动铁芯带动A电源机械互锁连杆4移动并分别通过驱动连杆33带动A电源固封极柱辅助触头装置32旋转、驱动连杆5带动A电源电源合分闸状态指示牌6旋转，A电源一方完成断电功能。当A电源方完成分闸后，充电电容8给B电源永磁机构11线圈通电（分闸状态），B电源永磁机构11之动静铁芯吸合，B电源拐臂机构13在B电源永磁机构11驱动下带动处于分闸状态的B电源固封极柱35合闸，同时压缩B电源分闸弹簧43完成储能，B电源永磁机构11动铁芯带动B电源机械互锁连杆10移动并分别通过驱动连杆23带动A电源固封极柱辅助触头装置32旋转、驱动B电源连杆9带动B电源合分闸状态指示牌7旋转，底盘车合闸闭锁机构14压紧底盘车闭锁拐臂27，实现合闸后底盘车摇进摇出闭锁功能。相同原理可实现B电源转到A电源和上述各种功能。 |
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